Микровольтметры постоянного тока. Милливольтметры переменного тока

Наиболее чувствительные вольтметры постоянного тока с использованием УНС, выпускаемые промышленностью, имеют наименьший предел измерения 1–10 мВ и входное сопротивление порядка 1–10 МОм. При необходимости получить большую чувствительность или большее входное сопротивление применяют усилители с преобразованием спектра. Рассмотрим примеры реализации микровольтметров на основе таких усилителей.

На рис. 2.3 дана структурная схема микровольтметра такого типа. Измеряемое напряжение через трехзвенный Г-образный RC-фильтр Ф подается на вход модулятора М. Назначение фильтра –уменьшение составляющей промышленной частоты во входном сигнале. Наличие фильтра позволяет сохранять работоспособность прибора при напряжении наводки частоты 50Гц, в десятки раз превышающей измеряемое постоянное напряжение, В качестве модулятора использован вибропреобразователь. Фильтр и модулятор собраны в общем экране.

Рис. 2.3. Структурная схема микровольтметра с преобразованием спектра

Модулированный сигнал усиливается транзисторным усилителем с RC-связью, первый каскад которого построен на малошумящем вакуумном триоде-нувисторе. Усиленное напряжение преобразуется в постоянное транзисторным демодулятором. Усилитель УЗ выполняет роль активного фильтра для сглаживания пульсаций немодулированного напряжения.

Цепь общей отрицательной обратной связи ОС1 обеспечивает стабилизацию коэффициента усиления усилителя и его изменение при переключении пределов измерения вольтметра. Кроме звена ОС1 в переключатель пределов измерения ППИ входит делитель напряжения ДН, размещенный между вторым и третьим каскадом усилителя. Коэффициент усиления схемы с обратной связью составляет 106/U_ПР, где U_{пр –} конечное значение шкалы на выбранном пределе, мкВ. Цепь гибкой обратной связи ОС2, работающая только в момент изменения сигнала, предназначена для улучшения динамических характеристик схемы. Переключатель пределов измерения помещен в экран.

Генератор несущей частоты ГНЧ обеспечивает подачу напряжений на модулятор и демодулятор, частота генератора 82 Гц. Источники питания вольтметра стабилизированы. Коррекция дрейфа нуля осуществляется подачей на вход вольтметра постоянного напряжения с резистора Уст. 0.